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空腔模叠合箱结构形式分析
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2016-12-2 20:19:16 | 浏览次数:

    近年来,随着人们对大跨度和大空间要求的不断提高,预应力混凝土结构在各种工业、民用建筑中取得了广泛的应用。一般来说,叠合箱的跨度越大,必然导致建筑楼板轻柔,竖向自振频率降低。因此,大跨度结构在人的正常活动下,楼板体系的易振动性,导致一些居住者的不舒适感,极大影响了建筑的使用功能。《混凝土结构设计规范》GB50010—2010对此规定:大跨度公共建筑混凝土叠合箱结构的竖向自振频率不宜低于3Hz。因此,在大型公共建筑的大跨叠合箱设计过程中,为了叠合箱的正常使用,有必要对叠合箱的振动舒适度作出合理的分析及评估。目前,国内外很多学者就大跨度叠合箱的舒适度进行了研究,主要从其荷载模型、舒适度标准以及与之相适应的分析方法等方面开展工作,并得到了不少的成果运用有限元分析方法对某火车站人群荷载进行了结构的动力响应研究,并提出了通过布置MTMD系统已达到减振并提高舒适度的目的对长沙南站大跨度候车厅叠合箱进行了减振分析与设计,并提出了舒适度的评价标准和分析方法对某训练馆大跨度叠合箱采MIDAS/Gen进行有限元分析并进行现场振动测试,得到了以频率作为振动大跨预应力混凝土叠合箱刚度低、阻尼小、最小频率接近人走动和跳跃的频率,在人行激励下,很容易不可避免地发生共振,使人产生不舒适感。本文在总结分析叠合箱竖向峰值加速度、各控制点的加速度时程曲线在楼面内双向分布的基础上,建立了大跨预应力混凝土叠合箱整体结构的有限元分析模型,对选定的叠合箱方案在三种叠合箱是框架柱直接支承的实体板结构,优点是结构高度小、板底平整、施工方便,缺点是结构重量大、用钢量多。随着科学技术的进步,人们不断对叠合箱进行改进和创新,主要思路是将楼板空心化,或使用轻质材料,或采用预应力技术等。石膏空腔模叠合箱是以预制石膏空腔模为永久性施工内模的整体现浇空心叠合箱结构,具有如下优点。第一,叠合箱自身混凝土用量少于实体板结构;第二,结构高度小,如对于8m~9m柱网的框架结构,石膏空腔模叠合箱自身结构高度仅需350mm左右,较普通梁板结构减少300mm~500mm;第三,石膏空腔模板底平整,模板支护较传统叠合箱方便,且空腔模在混凝土浇筑过程中不上浮和漂移,施工成本低;第四,该类结构可消耗数量可观的废弃磷石膏,是解决磷化工产业带来的环境问题的有效途径贵州是磷化工产业大省,年排放废弃磷石膏逾千万吨,消化处理磷石膏,对贵州经济社会发展无疑大有益处。图1密肋式叠合箱目前,石膏空腔模叠合箱的结构形式单一,用于实际工程的仅有双向密肋式无梁叠合箱,其截面形式有带上、下层混凝土采用ANSYS提供的均匀化方法对板柱结构进行拓扑优化,提出四类石膏空腔模叠合箱的拓扑优化结构模型:密肋式叠合箱、空腹板架式叠合箱、井式叠合箱和其他网格叠合箱。在此基础上,根据已有研究成果和工程经验,提出五种石膏空腔模叠合箱结构形式:密肋式叠合箱、空腹板架式叠合箱、井式-空腹板架组合式叠合箱、井式叠合箱。


 
 
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